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Gesundheit+Medizin

Hundenasen sollen die Orangen retten

Ein Spürhund untersucht einen Zitrusbaum. (Bild: Gavin Poole)

Ist dieses Orangenbäumchen infiziert? Hunde können das offenbar riechen: Forscher haben das Potenzial von Spürhunden im Kampf gegen eine verheerende Erkrankung von Zitrusfrüchten aufgezeigt. Die vierbeinigen Pflanzenschützer können betroffene Pflanzen in einem frühen Befallsstadium am Geruch erkenn, sodass sie aus dem Bestand entfernt werden können, um eine Ausbreitung zu verhindern.

Die feine Nase des besten Freundes des Menschen ist legendär: Seit jeher bringen Hunde den Menschen auf die Spur von Beutetieren oder machen ihre Halter auf andere riechende Hinweise aufmerksam. Die Sensibilität des tierischen Geruchssystems kann auch die moderne Technik noch immer nicht übertreffen. So erschnüffeln Hunde auch heute noch etwa an Flughäfen versteckte Spurenstoffe oder Drogen. Sogar in der medizinischen Diagnostik kommen die Spürnasen zum Einsatz: Es wurden bereits Hunde erfolgreich darauf trainiert, verborgene Infektionen oder Krebserkrankungen beim Menschen zu erschnüffeln.

Vor diesem Hintergrund haben nun die Forscher um Timothy Gottwald vom US Department of Agriculture in Fort Pierce das Potenzial der Spürhunde bei der Diagnose von pflanzlichen Erkrankungen ausgelotet. Im Fokus stand dabei eine besonders tückische bakterielle Erkrankung, die sich momentan bedrohlich im Anbau von Zitrusfrüchten breit macht. Das sogenannte Citrus Greening oder Huanglongbing wird durch das Bakterium Candidatus Liberibacter asiaticus verursacht. Das problematische ist dabei: Lange sieht man den Pflanzen eine Infektion nicht an und der Erreger kann sich dadurch unbemerkt im Bestand ausbreiten. Doch irgendwann verschrumpeln dann alle Orangen, Zitronen und Co – sie werden ungenießbar und die Bäume sterben schließlich ab. Die Krankheit verwüstet auf diese Weise ganze Plantagen und gefährdet den milliardenschweren Orangenanbau insbesondere in Florida und Brasilien. In manchen Regionen ist die Produktion bereits um 70 Prozent eingebrochen.

Einzige Chance: Früherkennung der verborgenen Infektionen

Die einzige Möglichkeit, die Ausbreitung der Erkrankung zu unterbinden, besteht momentan darin, befallene Bäume so schnell wie möglich aus dem Bestand zu entfernen, damit sie gesunde Pflanzen nicht anstecken können. Somit ist eine möglichst effektive und zugleich wenig aufwendige Methode zur Frühdiagnose gefragt. Moderne Laborverfahren tun sich allerdings schwer mit dem rechtzeitigen Nachweis der Erkrankung, sagen die Wissenschaftler. Deshalb haben Gottwald und seine Kollegen nun untersucht, inwieweit Hunde in der Lage sind, die Infektion am Geruch frühzeitig zu erkennen. Sie verpassten dazu 19 Hunden ein Training, wie es auch bei der Ausbildung von Sprengstoff-Spürhunden eingesetzt wird. Die Tiere lernen dabei zu melden, wenn sie einen bestimmten Geruchsstoff wahrnehmen. Anschließend werden sie dann belohnt.

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Wie die Forscher berichten, konnten ihre Versuchstiere tatsächlich ein feines Näschen für die Zitrus-Krankheit entwickeln: „Es zeigte sich, dass diese Hunde nach dem Training infizierte Orangen-Bäume innerhalb von zwei Wochen nach der Inokulation mit dem Erreger identifizieren konnten“, sagt Gottwald. Die erfolgreiche Erschnüffelungsrate liegt bei beeindruckenden 99 Prozent, berichten die Wissenschaftler. Wie Tests an anderen mit dem Erreger infizierten Pflanzenarten zeigten, reagieren die Tiere offenbar auf einen Geruchsstoff, den die Bakterien selbst bilden und nicht auf Substanzen der befallenen Pflanzen. Die Hunde waren auch in der Lage, das Citrus-Greening-Pathogen von einer Vielzahl anderer Bakterien-, Virus- und Pilz-Erkrankungen zu unterscheiden, zeigten die Untersuchungen.

Spürnasen schlagen Labor-Nachweis-Methoden

Die Forscher verdeutlichen zudem, dass die Leistungsfähigkeit der derzeitigen Labormethode zum Nachweis der Erkrankung im Vergleich zu dem Erfolg der Spürnasen deutlich geringer ist. Die DNA-basierten Nachweisverfahren konnten zwei Monate nach der experimentellen Infizierung mit dem Erreger nur drei Prozent der Erkrankungen aufdecken. 17 Monate nach der Infizierung konnten die Labortests dann 20 von 30 erkrankten Bäumen identifizieren. Das verdeutlicht: Die Hundenase liegt klar vorn. Zudem erfordern die genetischen Nachweisverfahren beträchtliche zeitliche, finanzielle und personelle Ressourcen. Im Gegensatz dazu braucht man bei dem tierischen Diagnoseverfahren nur mit den Spürhunden durch die Plantage zu spazieren.

„Als wir epidemiologische Simulationen durchführten, zeigte sich, dass die Erkennung durch Hunde in Kombination mit der Entfernung der infizierten Bäume der Zitrus-Industrie über einen Zeitraum von zehn Jahren wieder eine wirtschaftliche Nachhaltigkeit ermöglichen kann“, sagt Gottwald. Erneut könnten sich somit die Hunde als beste Freunde des Menschen erweisen – in diesem Fall als beste Freunde der Zitrus-Bauern.

Quelle: US Department of Agriculture – Agricultural Research Service, Fachartikel: PNAS, doi: 10.1073/pnas.1914296117

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